Tisková zpráva
Dalekohled VLT osvětluje záhadu kosmického prachu
Nová pozorování odhalila jakým způsobem probíhá formování hvězdného prachu v okolí supernovy
9. července 2014
Tým astronomů sledoval v přímém přenosu vznik hvězdného prachu – jako následek výbuchu supernovy. Poprvé se jim tak podařilo ukázat, že tvorba kosmického prachu probíhá ve dvou fázích – začíná krátce po samotné explozi, ale trvá po mnoho následujících let. K analýze světla přicházejícího ze supernovy SN 2010jl ve fázi slábnutí astronomové použili dalekohled ESO/VLT, který pracuje v severním Chile. Výsledky byly publikovány ve vědeckém časopise Nature 9. července 2014.
Původ kosmického prachu v galaxiích je stále záhadou [1]. Astronomové však vědí, že jeho primárním zdrojem, především v mladém vesmíru, by mohly být supernovy. Není však jasné kde a jak prachová zrna kondenzují a narůstají. Také není známo, jakým způsobem uniknou destrukci v drsném prostření galaxie s probíhajícím vznikem hvězd. Nová pozorování provedená dalekohledem ESO/VLT na observatoři Paranal však pomáhají tuto záhadu vyřešit.
Mezinárodní tým astronomů použil spektrograf X-shooter k pozorování supernovy známé pod označením SN 2010jl. Během několika měsíců pořídili devět sad pozorování ve viditelné i blízké infračervené oblasti [2] a poslední desátou sadu pak získali celého 2,5 roku po výbuchu. Tato neobvykle jasná supernova (výbuch v závěrečné fázi vývoje velmi hmotné hvězdy) explodovala v malé galaxii s označením UGC 5189A.
„Kombinací dat s předchozích devíti sérií se nám podařilo poprvé přímo změřit, jak prach v okolí supernovy absorbuje rozdílné vlnové délky záření,“ říká hlavní autorka článku Christa Gall (Aarhus University, Dánsko). “To nám umožnilo o částicích prachu zjistit více informací, než bylo dříve možné.“
Vědci objevili, že formování prachových částic začíná krátce po samotném výbuchu a trvá po dlouhou dobu. Nová měření také odhalila, jak velká prachová zrnka jsou a z čeho se skládají. Tento objev je však o krok zpět za nedávno publikovanými výsledky získanými pomocí radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), kterému se jako prvnímu podařilo detekovat oblak čerstvě zformovaných prachových částic v okolí slavné supernovy SN 1987A (SN 1987A; eso1401).
Zjistili také, že prachová zrna o průměru větším než tisícina milimetru vznikla velmi rychle v husté hmotě obklopující hvězdu. Ačkoli z pohledu běžných lidských měřítek jsou tato zrnka stále drobounká, na částice kosmického prachu je tento rozměr překvapivě velký, a díky tomu jsou tyto částice odolné vůči řadě destruktivních procesů. A právě to, jak částice prachu mohou přežít v bouřlivém a nebezpečném prostředí, které nacházíme v pozůstatcích po explozi supernovy, bylo jednou z hlavních otevřených otázek v článku publikovaném na základě pozorování pomocí ALMA. Tyto výsledky poskytují hledanou odpověď – zrnka jsou větší než se předpokládalo.
„Naše pozorování větších prachových částic krátce po explozi supernovy znamená, že zde musí existovat nějaký rychlý a efektivní proces, jak taková zrnka vytvořit,“ říká spoluautor článku Jens Hjorth (Niels Bohr Institute of the University of Copenhagen, Dánsko). A dodává: „Skutečně přesně nevíme, jak k tomu dochází.“
Astronomové se však domnívají, že vědí, kde se nový prach musel vzít: v hmotě, kterou hvězda vyvrhla do svého okolí ještě před samotnou explozí. Jak se prostorem rozšiřuje rázová vlna supernovy, vzniká chladná a hustá plynová obálka – a to je přesně typ prostředí, kde prachová zrnka mohou vznikat a narůstat.
Výsledky pozorování také ukazují, že v další fázi – po několika stovkách dnů – dochází k dalšímu urychlenému procesu formování prachu v materiálu vyvrženém samotnou supernovou. Pokud by produkce prachu v pozůstatcích po supernově SN 2010jl pokračovala s pozorovaným trendem po následujících 25 let, celkem by vzniklo množství prachu odpovídající polovině hmotnosti Slunce, což je porovnatelné s množstvím prachu pozorovaným u jiných supernov jako třeba u SN 1987A.
„Astronomové v minulosti nalézali velké množství prachu v pozůstatcích po supernovách. Ale zároveň nacházeli důkazy vzniku jen malého množství prachu při samotných explozích supernovy. Tato mimořádná nová pozorování umožňují tento zdánlivý rozpor vysvětlit,“ dodává Christa Gall.
Poznámky
[1] Kosmický prach se skládá ze zrn tvořených křemíkem a amorfním uhlíkem – což jsou minerály hojně se vyskytující i na Zemi. Uhlíkový kosmický prach se podobá sazím ze svíčky, částice sazí jsou však asi desetkrát (i vícekrát) větší, než je typická velikost zrn kosmického prachu.
[2] Záření této supernovy bylo poprvé zaznamenáno v roce 2010, což indikuje označení SN 2010jl. Supernova byla klasifikována jako typ IIn. Supernovy typu II jsou důsledkem exploze hmotné hvězdy (o hmotnosti minimálně 8krát větší než Slunce). Pod-kategorie „n“ značí supernovy s úzkými čarami vodíku ve spektru (n, narrow = úzký). Tyto čáry vznikají při interakci mezi hmotou vyvrženou supernovou a materiálem obklopujícím hvězdu.
Další informace
Výzkum byl prezentován v článku “Rapid formation of large dust grains in the luminous supernova SN 2010jl” autorů C. Gall a kol., který byl publikován ve vědeckém časopise Nature 9. července 2014.
Složení týmu: Christa Gall (Department of Physics and Astronomy, Aarhus University, Dánsko; Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Dánsko; Observational Cosmology Lab, NASA Goddard Space Flight Center, USA), Jens Hjorth (Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Dánsko), Darach Watson (Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Dánsko), Eli Dwek (Observational Cosmology Lab, NASA Goddard Space Flight Center, USA), Justyn R. Maund (Astrophysics Research Centre School of Mathematics and Physics Queen’s University Belfast, UK; Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Dánsko; Department of Physics and Astronomy, University of Sheffield, UK), Ori Fox (Department of Astronomy, University of California, Berkeley, USA), Giorgos Leloudas (The Oskar Klein Centre, Department of Physics, Stockholm University, Švédsko; Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Dánsko), Daniele Malesani (Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Dánsko) a Avril C. Day-Jones (Departamento de Astronomia, Universidad de Chile, Chile).
ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy a v současnosti nejproduktivnější pozemní astronomická observatoř. ESO podporuje celkem 15 členských zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a úspěšný chod výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také vedoucí úlohu při podpoře a organizaci spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal provozuje Velmi velký teleskop (VLT), což je nejvyspělejší astronomická observatoř pro viditelnou oblast světla, a také dva další přehlídkové teleskopy. VISTA pracuje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým dalekohledem na světě, dalekohled VST (VLT Survey Telescope) je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy výhradně ve viditelné části spektra. ESO je evropským partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast ESO rovněž plánuje nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 metrů, který se stane „největším okem do vesmíru“.
Odkazy
- odborný článek
- ALMA zachytila vznik prachu po explozi supernovy
- informace o přístroji X-Shooter
- informace o dalekohledu LT
Kontakty
Christa Gall
Aarhus University
Denmark
Mobil: +45 53 66 20 18
Email: cgall@phys.au.dk
Jens Hjorth
Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen
Copenhagen, Denmark
Email: jens@dark-cosmology.dk
Richard Hook
ESO education and Public Outreach Department
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Email: rhook@eso.org
Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network
a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org
O zprávě
Tiskové zpráva č.: | eso1421cs |
Jméno: | Supernova |
Typ: | Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Supernova |
Facility: | Very Large Telescope |
Instruments: | X-shooter |
Science data: | 2014Natur.511..326G |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.